双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系的自俘获现象及其周期调制效应

研究了双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系(BEC)的自俘获现象(self-trapping). 在平均场近似下通过相平面(phase space)分析的方法研究了两种自俘获的机理：1)势阱中的粒子数在平衡位置附近振动，而相对相位随时间单调变化(running-phase); 2) 势阱中的粒子数和相对相位都在平衡点附近振动. 研究了周期调制场对自俘获现象的影响，发现发生自俘获现象的相变参数能够被周期场非常有效的调制，从而在弱相互作用BEC体系中也可以观察到自俘获现象. 还研究了多体量子涨落对自俘获现象的影响，讨论了在现有的实验条件下对凝聚体自俘获现象进行观察和周期调制. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 自俘获 双势阱 周期调制     

虚光场对双模SU(1,1)相干态光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中量子纠缠的影响

在双模SU(1,1)相干态光场和原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 在非旋波近似下, 分别利用量子约化熵和量子相对熵, 研究了双模SU(1,1)相干态光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体间的量子纠缠和双模光场的模间纠缠, 讨论了虚光场、原子-场的耦合常数和光场参数对场-凝聚体原子纠缠和光场模间纠缠的影响.     

N粒子玻色-爱因斯坦凝聚体最大纠缠态的最短制备时间

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)N粒子体系在最短时间内制备最大纠缠态的相关规律.我们采用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)两模模型进行研究,探讨了全同粒子系统粒子间相互作用参数c对制备最大纠缠态所需的最短时间的影响;进而讨论了制备最大纠缠态所需的最短时间tmin与系统粒子数N的关系,以及此时系统参数c的取值范围和特点.     

对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚系统在周期驱动下的动力学相变及其量子纠缠熵表示

研究了在对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系粒子间相互作用项上外加周期调制而引起的系统动力学相变,特别地研究了该系统通向混沌的相变过程.发现在一定驱动参数下,当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定性现象,即混沌.在混沌区域,粒子在各量子态随机分布,平均布居数差在零附近波动.特别地,研究表明,混沌现象的出现可以用量子纠缠熵来表征,混沌现象出现时,两种平均纠缠熵都趋于它们的最大值. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 双势阱 混沌 纠缠熵     

光场-原子BEC相互作用系统的量子相关性质

运用全量子理论,在Bogoliubov近似下研究了光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的量子相关性质,结果表明:光场和原子玻色-爱因斯坦凝聚体在相互作用过程中,其量子相关性质保持不变.     

玻色-爱因斯坦凝聚体系中的混沌隧穿行为

研究了双势阱玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)系统在外加周期调制下的混沌相变过程,着重讨论了混沌现象对BEC系统隧穿的影响.当外加调制频率与系统固有频率达到共振时,相平面会出现不稳定现象,即混沌现象.在量子情况下,研究了系统的Husimi函数随时间的演化.研究发现：当混沌现象出现时,系统中粒子间相互作用增大,使得混沌区域扩大,进而引起混沌辅助隧穿程度的变化. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 混沌 隧穿     

玻色-费米超流混合体系中的相互作用调制隧穿动力学

研究了玻色-费米超流混合体系中的相互作用调制隧穿动力学特性,其中玻色子位于对称双势阱中,费米子位于对称双势阱中心的简谐势阱中.采用双模近似方法得到描述双势阱玻色-爱因斯坦凝聚的动力学特性方程组,并将其与简谐势阱中分子玻色-爱因斯坦凝聚的Gross-Pitaevskii方程进行耦合.通过对不同参数下玻色-费米混合体系中的隧穿现象进行数值研究,发现简谐势阱中费米子与双势阱中玻色子的相互作用使双势阱玻色-爱因斯坦凝聚的隧穿动力学特性更加丰富.不但驱使双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚从类约瑟夫森振荡转变为宏观量子自囚禁,而且宏观量子自囚禁表现为三种不同的形式:相位与时间呈负相关并随时间单调减小的自囚禁、相位随时间演化有界的自囚禁以及相位与时间呈正相关并随时间单调增大的自囚禁.     

相互作用原子玻色-爱因斯坦凝聚体诱导的光场压缩效应

给出了光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的哈密顿量，研究了原子 间相互作用对压缩相干态光场与原子BEC相互作用系统中光场正交压缩特性的影响.结果表明 ：光场两正交分量的涨落均随时间按余弦规律周期性地变化，其压缩性质依赖于光场的初始 压缩因子和压缩方向角，而原子间的相互作用影响光场正交分量的涨落随时间变化的幅度和 周期. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 压缩相干态 光场的正交压缩     

SU(1,1)相干态与玻色-爱因斯坦凝聚相互作用系统中的量子纠缠

研究的系统为SU(1, 1)相干态和玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用体系,在双光子跃迁过程中,分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统中的SU(1, 1)相干态与凝聚体间的纠缠以及SU(1, 1)相干态的模间纠缠,分析了光场初始压缩因子、原子间相互作用对场-凝聚体间纠缠和模间纠缠的影响。     

SU(1,1)相干态与玻色-爱因斯坦凝聚相互作用系统中的量子纠缠

研究的系统为SU(1, 1)相干态和玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用体系,在双光子跃迁过程中,分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统中的SU(1, 1)相干态与凝聚体间的纠缠以及SU(1, 1)相干态的模间纠缠,分析了光场初始压缩因子、原子间相互作用对场-凝聚体间纠缠和模间纠缠的影响。     

噪声对双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系自俘获现象的影响

研究了对称双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体系(BEC)存在均匀噪声或高斯噪声时的自俘获现象.结果发现噪声的存在破坏了自俘获现象的临界行为特征，使得原来约瑟夫森振荡和自俘获之间的临界点变成了一个过渡区域，而且噪声强度越大，这个过渡区域展得越宽.同时发现，对于确定的相互作用强度，当噪声强度增大到一定程度时，相平面会出现混乱，如果这时固定噪声强度增大相互作用强度，相平面中的轨道会重新出现.对纯量子系统加噪声后，自俘获同样不存在临界值，而是存在一个临界区域，且随噪声的增强临界区域会展宽.与平均场近似情况下不同的是，纯量子情况下噪声促进自俘获的产生，且噪声越强自俘获越明显. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 自俘获 双势阱 噪声     

Coexisting Condensates of Weakly Interacting Bose Gas in a Harmonic Trap

We study particles in a vortex state driven to a core state with lower energy and zero angular momentumby the trap potential asymmetries. We find that at T = 0 when the role of the thermal gas can be ignored, there will becoexisting condensates. We also calculate the fluctuation of the number difference and argue that in certain range of theparameters the state of the whole system is the macroscopic quantum self-trapping in the Josephson tunnelling regime.     

Coexisting Condensates of Weakly Interacting Bose Gas in a Harmonic Trap

We study particles in a vortex state driven to a core state with lower energy and zero angular momentum by the trap potential asymmetries. We find that at T=0 when the role of the thermal gas can be ignored, there will be coexisting condensates. We also calculate the fluctuation of the number difference and argue that in certa/n range of the parameters the state of the whole system is the macroscopic quantum serf-trapping in the Josephson tunnelling regime.     

非线性两模玻色子系统的Majorana表象

利用Majorana表象,从平均场模型和二次量子化模型两方面研究了非线性双模玻色子系统的动力学问题.得到了Majorana点在球面上的运动方程,分析了平均场模型和二次量子化模型之间的区别及其在Majorana点运动方程中的体现.研究了二次量子化模型中量子态在少体和多体情况下的动力学演化及其与平均场量子态的区别和联系.以平均场模型和二次量子化模型量子态之间的保真度和Majorana点之间的关联为手段,讨论了在不同玻色子间相互作用强度、不同玻色子数下量子态的演化及相应的自囚禁效应.     

双势阱中玻色-费米混合气体的周期调制效应

在周期调制场下, 通过对双势阱中费米子数目及相互作用参数的调节, 研究了该系统中玻色子的自俘获现象. 研究发现, 系统中费米子数目及相互作用参数都会影响玻色子的自俘获现象, 并且随着 相互作用及粒子数目的变化, 玻色子的自俘获发生临界现象. 关键词： 玻色-费米混合气体 周期调制 自俘获     

Sudden transition from finite temperature spin environments

We investigate the phenomenon of sudden transition from finite temperature critical environments in the study of quantum correlations of a two-qubit system coupled to independent thermal Ising baths. The influence of the temperature and external field of bath on the critical time of sudden transition is also explored. It is found that the phenomenon of sudden transition can be used to detect the critical points of thermal spin environments. How to protect quantum correlations of the system is also examined by applying a series of π-phase pulses.     

The dynamics of triple-well trapped Bose-Einstein condensates with atoms feeding and loss effects

In this paper, we consider the macroscopic quantum tunnelling and self-trapping phenomena of Bose-Einstein condensates （BECs） with three-body recombination losses and atoms feeding from thermal cloud in triple-well potential. Using the three-mode approximation, three coupled Gross-Pitaevskii equations （GPEs）, which describe the dynamics of the system, are obtained. The corresponding numerical results reveal some interesting characteristics of BECs for different scattering lengths. The self-trapping and quantum tunnelling both are found in zero-phase and ：r-phase modes. Furthermore, we observe the quantum beating phenomenon and the resonance character during the self-trapping and quantum tunnelling. It is also shown that the initial phase has a significant effect on the dynamics of the system.     

Ideal soft mode-type quantum phase transition and phase coexistence at quantum critical point in 18O-exchanged SrTiO3

The quantum ferroelectric phase transition of 18O-exchanged SrTiO3 (x% exchanged SrTiO3 is abbreviated as STO18-x) was investigated by Raman scattering as a function of x. The result indicates the ideal soft mode-type quantum ferroelectric phase transition of STO18-x, where the 18O exchange enhances the softening of the soft mode by the suppression of quantum fluctuation. In the vicinity of the quantum critical point (x approximately xc=33%), the system results in the ferroelectric-paraelectric phase coexistence state, in clear contrast to the homogeneous ferroelectric phase in STO18-x, whose x is sufficiently larger than xc. Simultaneously, the softening of the soft mode becomes strongly rounded with the underdamped oscillation. The present result indicates that the sensitivity of the soft phonon vibration to the mass disorder is dramatically enhanced in the vicinity of the quantum critical point.     

Quantum phase transition and dynamics induced by atom-pair tunnelling of Bose-Einstein condensates in a double-well potential

We investigate the quantum phase transition (QPT) and dynamics induced by atom-pair tunnelling of Bose-Einstein condensates in a symmetric double well under the mean-field approximation. We find the system undergoes a new QPT towards phase-locking state when atom-pair tunnelling is strong enough, and the critical point of self-trapping QPT is shifted by atom-pair tunnelling. As for the dynamics, the system displays localized dynamical behaviour: phase-locking motion and self-trapping motion. We further study the correlation between this localized dynamics and QPT, and find that the area of the localized trajectories in the phase space can serve as an order parameter for both QPTs. The critical exponent of this order parameter is also discussed.